Arduino:Продукты/Продукты Arduino/Arduino Motor Shield

Содержание

Знакомство с Arduino

Продукты

Основы

Справочник языка Arduino

Примеры

Библиотеки

Хакинг

Изменения

Сравнение языков Arduino и Processing

Перевод: Максим Кузьмин

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Рис. 1. «Шилд» Arduino Motor Shield.

«Шилд» Arduino Motor Shield

Примечание

Этот продукт на данный момент устарел и документация к нему не обновляется.

«Шилд» Arduino Motor Shield основан на L298 (даташит), двойном мостовым драйвере, используемом для управления индукционными нагрузками в устройствах вроде реле, соленоидов, электродвигателей постоянного тока и шаговых моторов. Он позволяет независимо управлять скоростью и направлением у двух электродвигателей постоянного тока, используя для этого лишь одну Arduino. «Шилд» совместим с TinkerKit, т.е. вы можете подключать к плате модули TinkerKit.

С чего начать

Тут можно найти необходимую информацию о настройке платы, а тут – скачать IDE Arduino. Подробности и примеры использования WiFi-интерфейса можно прочитать на странице о библиотеке WiFi101.

Нужна помощь?

• О ПО можно спросить здесь
• О проектах – здесь
• Запросить клиентскую поддержку о продукте – здесь

Технические характеристики

• Рабочее напряжение – от 5 до 12 вольт
• Контроллер мотора – L298P, управляет двумя электродвигателями постоянного тока или одним шаговым мотором
• Максимальная сила тока – 2 ампера на канал или суммарно 4 ампера (с внешним источником питания)
• Чувствительность к току – 1,65 вольт/ампер
• Функции – свободный ход, остановка и торможение

Питание

«Шилд» Arduino Motor Shield нужно питать только от внешнего источника питания, потому что интегральная схема L298, которой оснащен «шилд», имеет два соединения для подачи питания: одно – для логики, а другое – для питания мотора. Ток, необходимый для мотора, зачастую превышает максимальные ограничения для USB.

Внешнее (не USB) питание может идти либо от адаптера, конвертирующего переменный ток в постоянный, или от батареи. Адаптер можно подключить, подсоединив 2,1-миллиметровый коннектор с центральным положительным контактом к разъему для питания на Arduino. Другой способ – подключить провода, идущие от источника питания, к винтовым зажимам Vin и GND (не забывайте о полярностях).

Чтобы не повредить плату Arduino, к которой подключен «шилд», рекомендуется использовать внешний источник питания, дающий напряжение в диапазоне 7-12 вольт. Если вашему мотору требуется более 9 вольт, вы можете провести раздельно две линии для питания: одну для Arduino, а вторую для «шилда», который подключен к этой Arduino. Это можно сделать, обрезав перемычку Vin Connect, расположенную на задней стороне «шилда». Абсолютный предел для входящего напряжения на винтовые зажимы – 18 вольт.

Контакты для питания:

• Vin на блоке винтовых зажимов. Это входящее напряжение для мотора, подключенного к «шилду». Внешний источник питания, подключенный к этому контакту, также обеспечивает напряжением плату Arduino, к которой подключен «шилд». Обрезав перемычку Vin Connect, все это напряжение можно перенаправить на один лишь мотор.
• GND на блоке винтовых зажимов. Это контакт для «земли».

«Шилд» может давать 2 ампера на каждый канал, а максимальная суммарная сила тока – 4 ампера.

Входные и выходные контакты

Этот «шилд» имеет два отдельных канала (A и B), каждый из которых использует 4 контакта Arduino, чтобы управлять мотором или считывать данные с него. Всего на этом «шилде» используются 8 контактов. Каждым из этих каналов можно пользовать отдельно, чтобы управлять двумя электромоторами постоянного тока, или вместе – чтобы управлять 2-полярным шаговым мотором. Контакты «шилда», разделенные по каналам, показаны в таблице ниже:

Функция	Контакты для канала A	Контакты для канала B
Направление	D12	D13
ШИМ	D3	D11
Торможение	D9	D8
Чувствительность к току	A0	A1

Если вам не нужны торможение или чувствительность к току, но нужны дополнительные контакты для ваших проектов, то эти функции можно отключить, обрезав соответствующие перемычки на задней стороне «шилда».

Другие разъемы на «шилде»:

• Блок с винтовыми зажимами: для подключения моторов и устройств, которые обеспечивают их питанием
• 2 коннектора TinkerKit (белые): для 2-ух входных аналоговых контактов, подключены к A2 и A3
• 2 коннектора TinkerKit (оранжевые посередине): для 2-ух выходных аналоговых контактов, подключены к ШИМ на контактах D5 и D6
• 2 коннектора TinkerKit (синие с 4-мя контактами): для интерфейса TWI, один для входных данных, а другой – для выходных

Подключение мотора

Вы можете управлять двумя коллекторными электродвигателями постоянного тока, подключив два провода каждого из них к винтовым зажимам (+) и (-) для каналов A и B. Благодаря этому вы сможете управлять направлением этих моторов, давая значения HIGH и LOW на контакты DIR A и DIR B, а также скоростью – меняя значения нагрузку на контакты PWM A и PWM B. Контакты Brake A и Brake B, если подать на них HIGH, остановят моторы, а не замедлят их через отключение питания. Ток, идущий через каждый двигатель можно измерить, считав значения на контактах SNS0 и SNS1. Напряжение на каждом канале пропорционально измеренной силе тока, и его можно сосчитать как обычные входные аналоговые данные – при помощи функции analogRead() и входных аналоговых контактов A0 и A1. Для удобства сделано так, что когда через канал проходят максимальные 2 ампера, напряжение откалибровано до 3,3 вольт.

Физические характеристики

Максимальные длина и ширина печатной платы «шилда» Arduino Motor Shield составляют Длина::6,85 см. и Ширина::5,33 см. соответственно. Кроме того, благодаря четырем отверстиям «шилд» можно прикрепить к какой-либо поверхности или корпусу. Также обратите внимание, что расстояние между 7-ым и 8-ым контактами составляет 0,406 см, а между всеми остальными – 0,254 см.

Документация

«Шилд» Arduino Motor Shield – это оборудование, изготовленное по принципу «open-source». Вы можете сделать собственный «шилд», воспользовавшись следующими файлами:

• Eagle-файлы в ZIP-архиве
• Схема в PDF